Sceptrin全合成的故事


引言

1981年,Faulkner, Clardy和同事们从加勒比海海绵Agelas sceptrum中分离获得二聚吡咯咪唑生物碱Sceptrin。他们对该化合物进行了结构鉴定,提出并尝试了以底物1通过头对头的[2+2]环加成反应制备Sceptrin 2,但是没有获得成果。鉴于Agelas sceptrum在海下20-30米生存(缺乏光照),并且Sceptrin具有光学活性。他们据此推测Sceptrin 2在生源合成上不是通过光二聚生成。
自Sceptrin分离鉴定之后,将近四十年来,科学家对其研究与合成进行了诸多努力。
目前已经从海绵中分离出5300多种化合物,每年大约有200种新分子被报道出来。其中,溴吡咯生物碱是海洋生物碱的一个专门家族,是由海洋海绵形成的各种化合物的一个迷人的例子。溴吡咯生物碱家族中的一个例子是sceptrin,研究发现它有广泛的生物活性,包括抗菌/抗真菌、抗毒蕈碱和抗组胺,具有重要的制药价值。
据报道,sceptrin是最有效的生长抑素非肽抑制剂,这意味着它有可能用于治疗囊性纤维化和阿尔茨海默病。近期研发还发现,sceptrin具有良好的抗癌作用。
因此研究sceptrin的人工合成,具有重要意思。

Baran 团队

Phil S. Baran是当代有机合成的领军人物,对于天然产物的全合成,基本上都是信手拈来,而且他们还追求可放大的全合成,不仅具有科研意义,更有着巨大的实用价值。对于天然化合物Sceptrin,他们分别于2004年和2006年完成了该化合物消旋体和手性制备:
Baran等人使用D-A环化策略构建环丁烷估计,通过15步反应,完成了消旋Sceptrin的制备;随后,他们将路线第2、3步改为路线2'-8'七步,完成了不对称的Sceptrin的制备。

Birman团队

Birman带来的团队,可以说是和Baran不谋而合。他们也在2004年报道了消旋Sceptrin的制备。第一步,马来酸酐和反式1,4-二氯-2-丁烯通过光照[2+2]环加成构建环丁烷骨架,后续通过多步的官能团化反应,最终以11步完成消旋Sceptrin的全合成。

Chuo Chen、Baran团队

Baran和Chen的团队合作,以L-谷氨酸为起始物,通过巧妙设计的25步反应,完成了对应体纯的Sceptrin的全合成。

Timothy F. Jamison团队

我们之前介绍过Timothy F. Jamison(点击了解),Jamison教授做了非常多漂亮的工作,其在方法学开发上可以说是领军人物,全合成的研究也做了不少。
今年,他们以N-Boc却丙基胺为底物,一锅法制备了烯基硼烷后,与溴化合物8发生Sonogashira反应制备二聚前体9,接着使用Ir-联芳吡啶催化的光照分子间[2+2]环加成反应,顺利制备得到环丁烷10,随后通过三氟乙酸脱去Boc,再与溴吡咯12反应、肼解,即可完成Sceptrin的全合成。整个路线只需要4步反应。

评述

今天,小编给大家带来Sceptrin全合成的故事,主要就是想告诉大家:有机化学真的是一门神奇的、充满奇迹的科学。
做事要踏实,想法可大胆。有时候不是因为做不到而不想,而是不敢想导致行不通。
有梦就去追,有想法就做!
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